垃圾填埋场地下环境污染三维在线监测技术研究
我国城市生活垃圾污染是城市发展的主要制约因素。填埋法是目前我国垃圾处理的主要方法，占垃圾总处理量的90％以上。但是根据大量国内外垃圾填埋场的运行资料，垃圾填埋场有可能对地下环境(地下水、地下土壤)造成严重污染，如何监测并防止垃圾填埋场对地下环境的污染成为我国环境工作者当前急需解决的问题。
在垃圾填埋场的渗漏监测方面，国内外监测技术主要有监测井法、水枪技术、双电极法、示踪剂法、扩散管法及电极格栅法。通过对现有监测技术的优缺点分析，本论文提出了一种预先埋设于填埋场衬层系统下的三维在线监测系统，这种监测系统是电极格栅法的进一步发展，不但可以确定垃圾填埋场渗漏点的位置、大小和数量，还可以根据渗滤液渗漏在地下环境中形成的羽状体形态与地下介质电阻率异常区域之间的关系，确定渗滤液羽状体的扩散范围。
通过文献调查和理论分析，概括出垃圾填埋场地下介质电学性质的影响因素主要有含水率、孔隙水的导电性、饱和度和土的种类；当填埋场发生渗漏后，地下介质的物理性质和化学性质会发生变化，进而影响电性变化及自然电位场的改变。这是三维在线监测系统探测地下污染区域的前提条件。在这个理论基础上，结合垃圾填埋场的结构特点，提出了三维在线监测系统的设计思路，讨论三维在线监测系统的构成、电传感器的布设位置及整个系统的监测流程，并通过室内模拟实验进行验证。
室内模拟实验通过向玻璃钢槽中地下土层渗漏一定体积的蒸馏水，证实了蒸馏水侵入后会导致不饱和砂土层的视电阻率平均值减小。用一种油类含量大的渗滤液进行渗漏监测模拟实验，提出一种比较合理的电阻率采集方式，讨论该系统对电阻率异常区域的反映能力。在此基础上，利用取自青岛小涧西垃圾填埋场的渗滤液进行模拟实验，研究该系统对真正垃圾渗滤液的反映能力，进而确定该系统的可行性。
研究结果表明，渗滤液入侵地下土层后，导致土体的电性发生变化。在两种不同成分及浓度的渗滤液渗漏监测模拟实验中，渗滤液侵入形成低阻区域。可以根据不同深度处电阻率剖面图上低阻区域的分布特点及变化规律，确定低阻区域的中心为渗漏点的位置。发现不同深度处渗滤液实际扩散区域与电阻率异常区域之间正相关。利用电阻率剖面图上的低阻区域随着渗漏时间的延长而扩大的特点，可以实现对污染区域的动态监测。另外根据三维尺度上电阻率剖面图的异常区域，可以判断渗滤液羽状体在地下空间上的三维分布。
垃圾填埋场;环境污染;在线监测;城市生活垃圾;渗漏监测
中国海洋大学
硕士
环境工程
金春姬;郭秀军
2005
中文
X705;TP277;X833
79
2006-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）